双通道转义融合网络实现双平面X线片重建脊柱三维模型
Dual-channel translation Fusion network for reconstructing three-dimensional spinal models from biplane radiographs
云南大学 信息学院, 昆明 650000
摘要
治疗脊柱侧弯的关键是准确了解患者站立姿态下的脊柱三维结构，但采用CT成像无法满足站立姿态要求，且面临着辐射强，适用人群受限等问题。针对这些问题，本研究提出了一个能从双平面X线片中重建出脊柱三维模型的卷积神经网络，称为2XR3DS-Net。通过在双通道卷积网络中引入结合了通道注意力机制的残差网络，增强了从X线片中提取脊柱信息的能力，提升了重建整体的质量。同时，设计了一个转义融合模块解决来自不同X线片的二维特征语义不一致的问题，增强重建对象在细节上的表现。重建三维模型时采用通道参数共享的三维反卷积模块，减少了模型参数量，缩减了模型的训练时间。2XR3DS-Net从17组不同的测试集上重建出的脊柱三维模型在豪斯多夫距离、平均表面距离，三维交并比上分别平均达到3.40毫米、0.55毫米，0.60。与其他方法相比，本研究的重建结果在豪斯多夫距离、平均表面距离，三维交并比方面均表现得更好，实验结果证明了该方法的有效性。
基金项目
国家自然科学基金资助项目(62063034,61841112)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0272
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第4期
发布历史
[2024-10-14] 优先出版
引用本文
凌健航, 张俊华. 双通道转义融合网络实现双平面X线片重建脊柱三维模型 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (4). (2024-12-31). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0272. (Ling Jianhang, Zhang Junhua. Dual-channel translation Fusion network for reconstructing three-dimensional spinal models from biplane radiographs [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (4). (2024-12-31). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2024.07.0272. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
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